JPH094726A - 高温用バタフライ弁 - Google Patents

高温用バタフライ弁

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JPH094726A
JPH094726A JP15209495A JP15209495A JPH094726A JP H094726 A JPH094726 A JP H094726A JP 15209495 A JP15209495 A JP 15209495A JP 15209495 A JP15209495 A JP 15209495A JP H094726 A JPH094726 A JP H094726A
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valve body
valve
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side seat
high temperature
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Daisuke Imabayashi
大輔 今林
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 バタフライ弁の弁体5を外弁体5aと内弁体
5bとにより二重構造とし、外弁体5aと内弁体5bと
の間に、これら外弁体5aと内弁体5bとの間に形成さ
れた空隙10を保持しかつ開閉方向に弾性変形自在な板
ばね13を設け、外弁体5aの周縁部に、閉位置で弁箱
側シート部3に圧接する弁体側シート部9を設けた。 【効果】 閉状態において、流体の温度が変化して弁体
側シート部9と弁箱側シート部3との間に熱膨張差が生
じた場合、板ばね13が弾性変形して外弁体5aが内弁
体5bに対して変位する。このため熱膨張差が吸収さ
れ、漏れの発生が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高温流体に使用される
バタフライ弁に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高温流体に使用されるバタフライ
弁のシート面には、耐熱ゴムや金属バネ等を用いた弾性
シートリングを使用するものが多く、これらの弾性シー
トリングが使用できないような高温域になると一般的に
メタルシートを使用していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来形式では、メタルシートを使用した場合、閉状態に
おいて流体温度が変化した際、弁箱側のシート面と弁体
側のシート面とに熱膨張差が発生する。これにより、各
シート面に、変形が生じたり過大な応力がかかるなどし
て漏れが発生した。
【0004】本発明は上記問題を解決するもので、閉状
態において、高温流体の温度変化に対して安定したシー
ル性を有する高温用バタフライ弁を提供することを目的
とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本第1発明における高温用バタフライ弁は、弁箱内の
流路の内周面に弁箱側シート部を設け、弁棒の軸心周り
に回動自在な弁体に、閉位置で上記弁箱側シート部に圧
接する弁体側シート部を設けたバタフライ弁であって、
上記弁体を外弁体と外弁体の内部に設けられた内弁体と
により二重構造とし、上記外弁体と内弁体との間に、こ
れら外弁体と内弁体との間に形成された空隙を保持しか
つ開閉方向に弾性変形自在な弾性体を設け、上記弁体側
シート部を外弁体の周縁部に設けたものである。
【0006】本第2発明における高温用バタフライ弁
は、内弁体と外弁体との間に形成された空隙に冷却用流
体を流すものである。
【0007】
【作用】上記本第1発明の構成によると、弁棒を回転さ
せてその軸心周りに弁体を回転させることにより、弁体
側シート部が弁箱側シート部に圧接し、弁体が閉じられ
る。閉状態において、流体の温度が変化した場合、弁体
側シート部と弁箱側シート部との間に熱膨張差が生じ、
歪みなどの変形が生じたり局部的に応力がかかったりす
る。この際、弾性体が開閉方向に弾性変形して外弁体と
内弁体との間の空隙が拡縮するため、外弁体が内弁体に
対して変位し得る。このような外弁体の変位により、上
記熱膨張差が吸収されるため、局部的な応力の発生が防
止され、弁体側シート部は弁箱側シート部に確実に圧接
する。したがって、弁体側シート部と弁箱側シート部と
の間に隙間が生じることを防止でき、漏れの発生が防止
される。
【0008】上記本第2発明の構成によると、冷却用流
体で内弁体と外弁体とを冷却することができるため、内
弁体と外弁体とにそれぞれ高温用の高価な特殊材料を使
わずに済み、かつ内弁体と外弁体との肉厚を薄くでき
る。これにより、軽量化およびコスト低減を図ることが
できる。さらに、冷却用流体により弾性体を冷却するこ
とができるため、従来弾性体が使用できなかった高温域
においても、弾性体を使用することが可能となる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。図1,
図2に示すように、弁箱1の内部に形成された流路2の
内周面には、弁箱側シート部3が設けられている。ま
た、弁箱1の内部には、弁棒4の軸心周りに回動自在な
弁体5が設けられている。上記弁体5は、外弁体5a
と、外弁体5aの内部に設けられた内弁体5bとによ
り、二重構造に形成されている。
【0010】上記外弁体5aは、円板状に形成され、内
部に内弁体5bを収納可能な中空部を有している。さら
に、外弁体5aは一方の円板部6と他方の円板部7とに
より表裏二分割構造を有しており、これら一方の円板部
6と他方の円板部7とを複数本のねじ8で締結すること
により、外弁体5aが形成されている。尚、外弁体5a
の周縁部には、閉位置で上記弁箱側シート部3に圧接す
る弁体側シート部9が設けられている。また、上記内弁
体5bも円板状に形成され、内弁体5bと外弁体5aと
の間には空隙10が形成されている。
【0011】上記外弁体5aと内弁体5bとの間には、
上記空隙10を保持しかつ開閉方向に弾性変形自在な一対
の板ばね13(弾性体の一例)が弁棒4を中心に表裏両側
に振り分けられて設けられている。上記両板ばね13はそ
れぞれリング状に形成され、各板ばね13の外周端は外弁
体5aの内面周縁部に形成された凹状の段部14に嵌め込
まれ、各板ばね13の内周端は内弁体5bの外面周縁部に
形成された凹状の段部15に嵌め込まれている。両板ばね
13により、外弁体5aは内弁体5bに対して基準位置S
に保持される。尚、弁閉鎖時においては、板ばね13が変
形しきってしまわない程度のトルクで弁体5を閉め切れ
るように設定されている。
【0012】上記弁棒4は、パイプ状に形成され、外弁
体5aと内弁体5bとの中心部を貫通して設けられてい
る。この弁棒4の一端側には冷却用空気16の流入口17が
形成され、他端側には流出口18が形成され、弁棒4の内
部には、冷却用空気16の流れる冷却用流路19が軸心方向
に形成されている。また、弁棒4には、上記冷却用流路
19と弁棒4の外周面とに連通する冷却用孔20a,20b,
20c,20d(以下、20a〜20dと記載)が周方向におい
て4箇所かつ軸心方向においても4箇所に形成されてい
る。また、上記内弁体5bには、一端が各冷却用孔20a
〜20dに連通するとともに他端が内弁体5bの外周縁面
に開口する冷却用通路21と、一端が冷却用孔20a〜20d
に連通するとともに他端が内弁体5bの表裏面に開口す
る冷却用通路22とが形成されている。また、上記流入口
17には、外部から冷却用空気16を供給する供給管23が接
続され、上記流出口18には、冷却用空気16を回収するた
めの回収管24が接続されている。また、上記冷却用流路
19は、仕切板25により、軸心方向で供給側Aと排出側B
とに仕切られている。上記各冷却用孔20a〜20dのう
ち、供給側Aの範囲には冷却用孔20aが配設され、排出
側Bの範囲には冷却用孔20b,20c,20dが配設されて
いる。
【0013】以下、上記構成における作用を説明する。
通常、弁棒4を回転させてその軸心周りに弁体5を回転
させることにより、弁体側シート部9が弁箱側シート部
3に圧接し、弁体5が閉じられる。この際、図1に示す
ように、外弁体5aは、両板ばね13の付勢力により、内
弁体5bに対して基準位置Sに保持されている。
【0014】閉状態において、流体の温度が変化した場
合、弁体側シート部9と弁箱側シート部3との間に熱膨
張差が生じ、歪みなどの変形が生じたり局部的に応力が
かかったりする。この際、図3に示すように、両板ばね
13がそれぞれ開閉方向に弾性変形して空隙10が開閉方向
に拡縮するため、外弁体5aが内弁体5bに対して基準
位置Sから開閉方向に変位し得る。このような外弁体5
aの変位により、上記熱膨張差が吸収されるため、局部
的な応力の発生が防止され、弁体側シート部9は弁箱側
シート部3に確実に圧接する。したがって、弁体側シー
ト部9と弁箱側シート部3との間に隙間が生じることを
防止でき、漏れの発生が防止される。
【0015】また、弁棒4を逆回転させてその軸心周り
に弁体5を逆回転させることにより、弁体側シート部9
が弁箱側シート部3から離間し、弁体5が開けられる。
この際、両板ばね13がそれぞれ元の姿勢に復元するた
め、外弁体5aは内弁体5bに対してずれることなく基
準位置Sに復帰する。
【0016】また、図1,図2に示すように、供給管23
から流入口17を経て冷却用流路19に供給された冷却用空
気16は、冷却用流路19の途中で仕切板25により仕切られ
て供給側Aに位置する冷却用孔20aに流入し、冷却用孔
20aから冷却用通路21,22を流れて、空隙10へ噴出す
る。その後、冷却用空気16は、空隙10から排出側Bに位
置する冷却用通路21,22に流れ込み、各冷却用孔20b,
20c,20dを経て冷却用流路19の排出側Bに流入し、流
出口18から回収管24を通って回収される。このように、
冷却用空気16が、弁棒4の内部と、内弁体5bの内部、
および外弁体5aと内弁体5bとの間の空隙10に流れる
ため、弁棒4と内弁体5bと外弁体5aおよび両板ばね
13が冷却される。したがって、これら弁棒4と内弁体5
bと外弁体5aおよび両板ばね13にそれぞれ高温用の高
価な特殊材料を使わずに済み、かつ内弁体5bと外弁体
5aとの肉厚を薄くできる。これにより、軽量化および
コスト低減を図ることができ、さらに、従来板ばねが使
用できなかった高温域においても、板ばね13を使用する
ことが可能となる。
【0017】上記実施例では、冷却用孔20a〜20dおよ
び冷却用通路21,22をそれぞれ周方向において4箇所か
つ軸心方向においても4箇所に形成したが、これら冷却
用孔20a〜20dおよび冷却用通路21,22の数は弁体5の
サイズに応じて増減してもよい。
【0018】上記実施例では、弾性体の一例として板ば
ね13を用いたが、開閉方向に伸縮自在なコイルバネを用
いてもよい。また、上記板ばね13は、リング状のものに
限らず、円弧状のものを複数本用いてもよい。
【0019】上記実施例では、冷却用流体の一例として
冷却用空気16を使用しているが、空気以外の気体や水な
どの液体で冷却してもよい。
【0020】
【発明の効果】以上のように本第1発明によれば、弁棒
を回転させてその軸心周りに弁体を回転させることによ
り、弁体側シート部が弁箱側シート部に圧接し、弁体が
閉じられる。閉状態において、流体の温度が変化した場
合、弁体側シート部と弁箱側シート部との間に熱膨張差
が生じ、歪みなどの変形が生じたり局部的に応力がかか
ったりする。この際、弾性体が開閉方向に弾性変形して
外弁体と内弁体との間の空隙が拡縮するため、外弁体が
内弁体に対して変位し得る。このような外弁体の変位に
より、上記熱膨張差が吸収されるため、局部的な応力の
発生が防止され、弁体側シート部は弁箱側シート部に確
実に圧接する。したがって、弁体側シート部と弁箱側シ
ート部との間に隙間が生じることを防止でき、漏れの発
生が防止される。
【0021】本第2発明によれば、冷却用流体で内弁体
と外弁体とを冷却することができるため、内弁体と外弁
体とにそれぞれ高温用の高価な特殊材料を使わずに済
み、かつ内弁体と外弁体との肉厚を薄くできる。これに
より、軽量化およびコスト低減を図ることができる。さ
らに、冷却用流体により弾性体を冷却することができる
ため、従来弾性体が使用できなかった高温域において
も、弾性体を使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における高温用バタフライ弁
の弁体部の横断面図である。
【図2】同高温用バタフライ弁の弁体部の縦断面図であ
る。
【図3】同高温用バタフライ弁の弁体部の熱膨張差吸収
時の横断面図である。
【符号の説明】
1 弁箱 2 流路 3 弁箱側シート部 4 弁棒 5 弁体 5a 外弁体 5b 内弁体 9 弁体側シート部 10 空隙 13 板ばね(弾性体) 16 冷却用空気(冷却用流体)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁箱内の流路の内周面に弁箱側シート部
    を設け、弁棒の軸心周りに回動自在な弁体に、閉位置で
    上記弁箱側シート部に圧接する弁体側シート部を設けた
    バタフライ弁であって、上記弁体を外弁体と外弁体の内
    部に設けられた内弁体とにより二重構造とし、上記外弁
    体と内弁体との間に、これら外弁体と内弁体との間に形
    成された空隙を保持しかつ開閉方向に弾性変形自在な弾
    性体を設け、上記弁体側シート部を外弁体の周縁部に設
    けたことを特徴とする高温用バタフライ弁。
  2. 【請求項2】 内弁体と外弁体との間に形成された空隙
    に冷却用流体を流すことを特徴とする請求項1記載の高
    温用バタフライ弁。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100702209B1 (ko) * 2006-08-25 2007-04-03 (주)남광엔지니어링 더블 블레이드밸브
CN111503285A (zh) * 2020-05-18 2020-08-07 广安北新建材有限公司 一种风冷式高温蝶阀
JP2022114801A (ja) * 2021-01-27 2022-08-08 フタバ産業株式会社 弁装置
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